Embrapa、拜耳绘制大豆病害对杀菌剂的抗性机制

大豆锈病;信用:毛里西奥迈耶

razilian 农业研究公司 (Embrapa) 和拜耳建立了合作伙伴关系,研究导致大豆病原真菌对目前在田间使用的产品失去敏感性的机制。

预计持续五年,该研究项目旨在识别真菌 棒状孢霉 (这会导致目标点)和 豆薯层锈菌 (亚洲大豆锈病的罪魁祸首)对市场上现有杀菌剂的抗性。 Embrapa 大豆研究员 Maurício Meyer 解释道:“我们希望了解此类真菌如何以及在何处出现抗药性,从而采取抗抗药性预防措施。”

该合作伙伴关系的主要目标之一是参与亚洲大豆锈病真菌的基因组测序工作,该工作由一个国际财团牵头,该财团包括 Embrapa、拜耳以及来自德国、法国和美国的其他研究机构状态。根据生成的数据 豆薯 基因组测序,该项目将在两个研究前沿展开。

一方面,该研究希望了解真菌的基因突变机制,这些机制会导致对用于控制疾病的主要杀菌剂失去敏感性和耐药性。在另一个研究部分,我们的想法是确定真菌基因组中与其植物毒力相关的区域,结果可能有助于亚洲大豆抗锈病品种的开发。

“我们将有五年的时间通过真菌的基因图谱更好地了解杀菌剂的抗性机制。有了基因组,我们将能够了解敏感性丧失是如何发生的,预测抗抗性管理策略,并开发更有效的控制解决方案”,拜耳先进杀菌剂开发经理 Rogério Bortolan 解释道。

的基因测序 豆薯 考虑到其基因组的大小和复杂性,这是该项目需要解决的一个重大挑战。此前至少一次对真菌基因组进行测序和组装的尝试都失败了。 “然而,为了推进亚洲锈病控制新工具的开发,测序至关重要,”迈耶强调。

该研究将基于真菌的标准样本,该真菌可能几乎没有发生突变,因为它没有接触过多次连续的杀菌剂应用。然后将对过去十年中在巴西和其他国家收集的分离株(真菌基因组的一部分)进行重新测序,这些分离株由于不断接触此类产品而具有不同的毒力和对杀菌剂的敏感性。

研究人员解释说:“通过获得真菌的参考基因组,然后对不同分离株进行重新测序,我们希望破译其生物学特性,了解其与宿主植物的复杂相互作用,并拓宽我们对其适应性、进化和遗传多样性的理解。”来自 Embrapa 大豆 Francismar Marcelino。获得的结果将被公布,并将惠及整个大豆生产链。

该项目还打算研究发生在 C. cassiicola 和 豆薯 真菌由于暴露于不同组的杀菌剂. 为此,将通过对没有或少量基因突变的种群与在过去 10 年中因大量接触农作物所使用的杀菌剂而遭受选择压力的种群进行比较,来比较真菌的敏感性。 “然后我们将获得参数来识别和监测杀菌剂抗性的发展,并验证是否正在发生新的突变,”迈耶说。

研究的最后阶段包括绘制巴西大豆产区的地图,该产区可能存在对杀菌剂产生抗药性的风险。 “如果研究发现特定地区真菌基因突变的频率大幅增加,则表明该地区对该类杀菌剂的压力更大。这将是一个警告信号,需要预测采取反阻力措施并防止产品效率损失,”他说。需要根据每个地区的实际情况改变化学控制策略,这是保护杀菌剂的一种方法,因为未来几年在市场上推出新产品的前景很低。

拜耳农艺开发负责人 Bernard Jacqmin 表示,这项研究为解决该行业面临的巨大挑战铺平了道路:确保现有大豆病害控制工具的可持续性。 “与 Embrapa 的这种合作对于进一步研究真菌遗传学以及了解重复使用杀菌剂后耐药性如何发展至关重要。求助于像 Embrapa 这样的机构为拜耳提供了支持,将研究得出的建议提交给行业和农民,特别是在田间实施这些建议时”,他总结道。

了解大豆锈病

巴西 2001/2002 收获季发现亚洲大豆锈病是该作物最严重的病害。该病害导致早期落叶,并影响豆荚的形成和发育以及最终粒重。因此,如果管理不当,它可能会损害高达 100% 的产量。巴西每次收获的平均锈病成本(控制杀菌剂的费用 + 生产损失)为 $20 亿。

病害防治主要以化学防治为主。尽管市场上有三组杀菌剂做出了贡献,但防锈联盟观察到,自 2007/2008 年收获以来,这些产品的效率有所下降,因为突变频率增加,降低了控制效率。真菌对杀菌剂的抗性是一个自然过程。尽管如此,通过合理使用、抗耐药性策略和采用最佳实践,可以延长化学产品的保质期。